Исследователи из Мэрилендского университета проанализировали эволюционное древо, реконструированное на основе ДНК большинства известных видов летучих мышей, и обнаружили четыре линии летучих мышей, которые демонстрируют чрезвычайное долголетие. Они также впервые определили две особенности истории жизни, которые предсказывают увеличение продолжительности жизни летучих мышей.
Их работа описана в исследовательской статье, опубликованной в выпуске журнала Biology Letters от 10 апреля 2019 года, в которой сделан вывод о том, что подковообразные летучие мыши, ушастые летучие мыши, обыкновенная летучая мышь-вампир и по крайней мере одна линия мыши Все ушастые летучие мыши живут как минимум в четыре раза дольше, чем другие млекопитающие аналогичного размера. Исследователи также обнаружили, что для предсказания продолжительности жизни данного вида летучих мышей можно использовать домашний ареал в высоких широтах и более крупные самцы, чем самки.
«Ученые очень заинтересованы в поиске близкородственных видов, у которых один долгоживущий, а другой короткоживущий, потому что это означает, что недавно произошли некоторые изменения, позволяющие одному виду жить дольше», - сказал Джеральд Уилкинсон. профессор биологии в UMD и ведущий автор статьи. «Это исследование предоставляет несколько случаев близкородственных видов с разной продолжительностью жизни, что дает нам много возможностей для сравнения и поиска какого-то основного механизма, который позволил бы некоторым видам жить так долго."
Долголетие часто коррелирует с размером тела, причем более крупные виды животных обычно живут дольше, чем более мелкие. Например, африканский слон может жить до 70 лет, в то время как обычная домовая мышь обычно живет от одного до трех лет. Люди считаются относительно долгоживущими животными, они, как правило, живут примерно в четыре раза дольше, чем большинство других млекопитающих, если учитывать размер. Но летучие мыши могут намного превзойти это. Некоторые виды могут жить до 40 лет - в восемь раз дольше, чем млекопитающие того же размера - вот почему ученые давно пытаются понять летучих мышей как модель здорового старения.
Это первый раз, когда исследователи реконструировали продолжительность жизни на эволюционном дереве летучих мышей и использовали эту информацию для сравнения признаков, которые могли бы объяснить различия в продолжительности жизни между родственными видами. Уилкинсон и его соавтор, аспирантка факультета биологических наук UMD Даниэль Адамс, проанализировали черты, которые, как известно, коррелируют с долголетием - размер тела, использование пещер и спячка, - а также черты, которые ранее не рассматривались, такие как широта и размер домашнего ареала. различия между самцами и самками.
Исследователи обнаружили, что спящие виды летучих мышей, обитающие в более экстремальных широтах, живут дольше, чем те, что ближе к экватору. Уилкинсон сказал, что исследователи не могут точно сказать, как широта влияет на продолжительность жизни, но их исследование предполагает, что это может быть связано со способностью этих летучих мышей позволять температуре своего тела колебаться. Поскольку в более высоких широтах, как правило, требуются более длительные периоды гибернации, летучие мыши, находящиеся в спячке, должны иметь возможность регулировать температуру своего тела, позволяя ей значительно снижаться во время спячки и согреваться в активное время.
«Из родословных летучих мышей, которые живут долго, три из них впадают в спячку, а одна из них - летучая мышь-вампир», - сказал Уилкинсон, который также является заместителем декана факультета компьютерных наук, математического колледжа. и естественных наук в UMD. «Летучая мышь-вампир очень необычна для млекопитающего тем, что ее температура тела может повышаться и понижаться в течение дня».
Эта способность позволяет летучей мыши-вампиру экономить энергию, если ей не удается получить кровавую пищу. Ученые ранее предполагали, что способность переносить колебания температуры тела может позволить некоторым млекопитающим бороться с инфекцией лучше, чем те, у кого такой способности нет. Это происходит в ограниченной степени у людей, когда иммунная система пытается убить вирусную или бактериальную инфекцию, повышая температуру тела и вызывая лихорадку.
Однако не все адаптации увеличивают продолжительность жизни. Выявление черт, которые соответствуют более короткой продолжительности жизни, также важно для понимания долголетия. Это исследование показало, что виды летучих мышей, у которых самцы крупнее самок, имеют более короткую продолжительность жизни, чем те, у которых самцы такого же размера или меньше самок.
У большинства видов летучих мышей самки крупнее самцов. (Ученые предположили, что это может быть связано с необходимостью самкам летать во время беременности и вынашивать своих детенышей.) Но у некоторых видов тропических летучих мышей самцы крупнее самок. Среди этих летучих мышей конкуренция за самок могла привести к агрессии самцов к самцам, что способствовало эволюции самцов большего размера. По словам Уилкинсона, со временем переход к более крупным и крупным самцам был бы выгоден самцам, ищущим себе пару, но сексуальный конфликт также мог привести к большей смертности. Со временем высокий уровень смертности от агрессии, возможно, привел к сокращению продолжительности жизни видов, потому что признаки, обеспечивающие физическое доминирование, были бы более важными, чем те, которые удлиняли бы продолжительность жизни.
Исследователи надеются, что эта работа проложит путь к дополнительным сравнительным исследованиям, которые объяснят, почему определенные черты связаны с продолжительностью жизни.
«Если бы мы жили так же долго, как летучие мыши, с поправкой на размер, мы могли бы прожить 240 лет», - сказал Уилкинсон. «Все хотят знать, как эти животные могут жить так долго. Такая работа может помочь нам найти ответы».